风场对雨量计收集降水影响的流体动力学研究

论文摘要

为研究风场对雨量计收集降水精确性的影响,对单个雨量计以及Alter和Tretyakov防风圈的风场特性进行数值模拟。结果表明:单个雨量计中心线上速度最大增比达19%,出现在器口上8 cm左右;加入Alter和Tretyakov防风圈可有效减少雨量计器口上方的风速大小和梯度:Alter防风圈使中心线上最大速度减小11%,并在主流方向90°位置产生两个强烈涡旋区域,破坏到达雨量计收集区域的流场强度和均匀性,使其流向较为紊乱,可能对降雪的收集产生不利影响;Tretyakov防风圈使雨量计中心线上最大速度减小7%,并由于叶片特殊勾角结构,使到达雨量计降水收集区域的流向更一致,更有利于对降雪的收集。Alter防风圈对风速大小和梯度的减弱程度优于Tretyakov防风圈,但低风速下Tretyakov防风圈在雨量计器口上方的涡核心区域范围小于Alter防风圈,更有利于降水收集。Tretyakov防风圈的直径比Alter防风圈小约0.3 m,如对Tretyakov防风圈进行改进,可增加其直径以及叶片个数来规避高风速下Tretyakov防风圈叶片产生的涡核心区域对雨量计收集区域的影响。对Alter防风圈改进,可参考Tretyakov防风圈,增加叶片倾斜角,以提高降水收集率。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 模拟条件
•   1.2 建模与网格划分
• 2 模拟结果与分析
•   2.1 与已有成果对比
•   2.2 结果与分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 蔡钊,刘九夫,李薛刚,王妞,王欢,廖敏涵

关键词: 防风圈,风速,涡流,湍动能

来源: 水利水电科技进展 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 气象学

单位: 南京水利科学研究院水文水资源研究所

基金: 重大研究计划(91647203)

分类号: P414.95

页码: 17-23

总页数: 7

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